JPS5840192A - 工業廃水の処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中和剤をキャリヤーの表面に吸着させ、キャリ
ヤー−中和剤結合体を廃水に加えて廃水のＰＨを所望の
範囲に調節し、これによシ廃水中に溶解した重金属の大
部分が沈殿されスラリーを生成し、このスラリーを沈降
させて比較的高いパーセントで固体を含むスラッジを生
成させる工業廃水の処理方法に関する。このスラッジは
水から容易に分離される。−また、不溶性カルシウム塩
が沈殿される場合、そのような塩はスラリー中の固体粒
子の表面に沈着される。このように処理された廃水は充
分に浄化されており、工業プロセスにおいて再使用可能
であり、又は地表水のような外部領域に廃棄することが
可能である。

亜鉛、カドミウム等のような重金属を多量に溶解含有す
る工業廃水を外的環境に廃棄することは、殆んど禁止さ
れている。なぜならばそのような重金属は水性生物にと
って有毒であり、また地表水を人間が利用するのに不適
合なものとするからであ、る。工業プロセスにおいてこ
のような汚染廃水の再利用にも制限がある。なぜならば
再利用中に重金属の濃度が増加し、再利用の工程に害を
与える程釦なってくるからである。従って、殆んどすべ
ての重金属を除去するか、又は地表水に放流する前に水
性生物及び人間の両方にとって安全であると認められ、
且つ工業プロセスにおいて再利用するのに満足なもので
あると認められる水準まで溶解した重金属の量を減少さ
せることは、処理すべき廃水に対して望ましい場合がし
ばしばある。

工業廃水から溶解重金属を除去する方法は、多数提案さ
れている。いくつかの方法は、鉄及びアルカリ金属の水
酸化物又はアルカリ土金属の水酸化物を廃水に加えて、
この廃水のＰＨを調節し、これにより重金属を廃水から
沈殿させることを提唱している。通常、約８〜１１の範
囲内のＰＨが使用される。このようにして生成され要理
合物は、重金属を沈殿させるために４０℃〜１００℃の
温度まで加熱される。また、重金属をフェライトとして
沈殿させるために通気条件が要求される。種々の重金属
の溶解度は、それらを溶解している溶液のＰ）Ｉによっ
′て異なるので、比較的中性のＰＨ値、即ち約ＰＨ８に
おいて沈殿する重金属の一部は、他の重金属を沈殿させ
るために、より塩基側のＰＨ値、即ちＰＨ９〜１２が設
定されると、通常溶解されてしまう。

この結果、廃水は溶解された重金属によって再汚染され
ることがしばしばある。広範囲の重金属を含む廃水を処
理するためには、最初、重金属の少なくとも一部を沈殿
させるために、廃水のＰＨ値を８〜９に調節することが
必要である。次に、沈殿した重金属の溶解を避けるだめ
に、廃水のＰＨ値を再び調節して、溶解した重金属の多
くを除去する前に、沖過のような方法によって沈殿した
固体を分離することが必要である。充分な量の重金属を
好結果に除去し、所望の低濃度の水準に達するためには
、ＰＨ調節工程が種々のＰＨ値においてくり返されなけ
ればならない。このような多段工程は、時間を浪費させ
、また輸送用の余分な装置を必要とし、さらに薄いゼラ
チン状に沈殿した固体を除去し且つ廃水を再処理する手
段が必要である。このため、そのような多段工程は不経
済なものである。これら工程において生成された沈降沈
殿は、固体含有量が低く、通常０．５〜１重量−の固体
含有量であり、時たま５重量−の固体含有量となるにす
ぎない。ゼラチン状沈殿物は廃水から分離しにくい。廃
水からゼラチン状の固体を分離するためには、太き、な
高価なシックナー、７０キエレータ−（ｆｌｏｃｃｕｌ
ａｔｏｒｓ　）　、　ｆ５過器等が必要である。

さらに、前記の方法は不溶性カルシウム塩の生成によっ
て引起される問題に対処していない。沈殿するカルシウ
ム塩の一部は、沈殿する重金属と共に除去されず、廃水
を処理又は輸送するために使用する装置及び配管の表面
上に沈着される。塩の層が蓄積し、最後には装置を詰ま
らせることになる。従って、周期的に装置を止めて、沈
着した塩を除去することが必要であり、このため処理コ
ストが増加することになる。

酸性坑道排水、酸洗い廃液等のような第一鉄イオン及び
／又は第二鉄イオンを含む酸性工業廃水を処理するため
に用いられる他の方法の場合、廃水の酸度を中和するた
めに、且つ廃水のＰＨを約２〜５から約７．０〜８．４
に調節するために、石灰石のような中和剤を使用するこ
とが必要である。これら方法の少なくとも１つは、固体
含有量が比較的高いスラッジを生成する。この方法では
充分な量の固体を沈殿させスラッジの固体含有量を保持
させるために、特定量の固体を含む特定量のスラッジを
再循環させなければならない。これらの方法の場合、約
８〜８．６のＰＨにおいて大量の鉄及び少数の重金属、
例えはマンガン又は亜鉛が沈殿除去される。しかしなが
ら、これらの方法は８．４〜１０．６のｐＨの範囲内で
すべての有毒な重金属を除去しようとする！！亀をも解
決するものではない。また、これらの方法は、カルシウ
ム塩生成物質が中力ルシウム塩の沈殿に関する問題を解
決していないＯ 前記の先行技術の方法は、キャリヤーに吸着された中和
剤を重金属溶解含有工業廃水と混合して、廃水のＰＨを
所望の範囲に効果的に調節し、これＫより重金属をスラ
リーの形に沈殿させ、このスラリーを沈降させて固体含
有量の高いスラッジを生成し、廃水中に溶解した重金属
の大部分を充分に低い濃度まで減少させる、という本発
明の如き構成によシ廃水から重金属を除去しようとする
ものではない。

本発明の目的は、廃水から溶解重金属を除去する工業廃
水処理方法を提供することであり、この方法によればキ
ャリヤーの表面に吸着された中和剤と廃水とが混合され
て、廃水のＰＨを所望のｐＨ範囲に調節し、この所望の
ＰＨにおいて溶解重金属の全部ではないけれども、大部
分がスラリーとして沈殿され、このスラリーは沈降され
ると、固体を高いパーセントで含むスラッジを生成し、
また重金属の再溶解は存在するにしても、わずかなもの
である。

本発明の他の目的は工業廃水処理方法を提供することで
ちゃ、この方法によれば、この方法において生成された
スラッジの一部を系内で再循環する仁とが可能である。

　　　′ また、本発明の目的は、中和段階において生成されたス
ラリーの沈降を促進させるために、処理した廃水に凝集
剤を加える工業廃水処理方法を提供することである。　
　′− さらに、本発明の目的は、不溶性カルシウム塩を重金属
のヘラリ′−中の固体に沈着させ、且つカルシウム塩を
スラッジの一部′とし′て廃水から分離する工業廃水処
理方法を提供することである。

本発明によれば、廃水中に溶解した重金属の全部ではな
いけれども、大部分が沈殿され、スラリーとして廃水か
ら分離され、このスラリーは沈降される゛と、スラッジ
を生成し、このスラッジは少なくとも１０％の固体含有
量を有することを特徴としている。廃水中に溶解してい
る重金属の量は、環境廃棄基準を満足する水準まで減少
される。不溶性カルシウム塩が沈殿される場合、これら
の塩はスラリー中の固体の表面に沈着し、沈降したスラ
リー中の固体と共に廃水から除去される。

本発明の方法の場合、アルカリ金属化合物又はアルカリ
土金属化合物、例えば水酸化ナトリウム又は石灰のよう
な中和剤の水性懸濁液又は水溶液が、キャリヤーの存在
の下で第１反応器に導入ぼれる。この中和剤は殆んど“
即座にキャリヤーの粒子の表面１に吸着される。なお、
このキャリ□ヤーはシリカ、砂９重金属の酸化物等であ
る。キャリヤー−中和剤懸濁液及び廃水−同時一゛第２
−反応器に送られる。中和剤は廃水”のＰＨを約２．５
〜５がら８．４〜ｌＯ；６の範″―に調節する。廃水中
に溶解して−いる重釡属のすべてでｉないが、大部分が
スラリー′め形で沈殿されここのスラリーは沈降゛させ
ると、少なくとも１０重量−の固体を含むスラッジを生
成する。電２反応器中゛で生成されたキャリヤー−中和
剤により沈殿した金属と廃水との混合物は、シック矢−
のような固体分離器に’４人される。スラリーは底に沈
降されシックナーから除去される。

溶解した重金属をわずかに含むにすぎない浄化した水は
、分離器からのオーバーフロー（溢流）として除去され
る。不溶性カルシウム塩が生成する場合、この塩はスラ
リー中の固体の表面上に沈着され、これら固体の一部と
なり、スラッジとして水から分離される。

廃水が沈降可能なスラリーを形成する溶解アニオン及び
カチオンをかなり多量に含む場合、スラリーを沈降する
ことにより生成されたスラッジの一部はシックナーから
第１反応器に再循環され、中和剤を吸着するだめのキャ
リヤーとして使用される。重金属酸化物を含む再循環用
スラッジは、少鴬の未使用中和剤を含有している。従っ
て、と、のスラッジはまた第２反応器において緩衝液の
ように作用する。

もし所望ならば、スラリー中における固体の沈降を促進
させるために、第３反応器、即ちフロキュレータ−にお
いて、又はシックナーにおいて、凝集剤をスラリーに加
えることもできる。

理方法が提示されており、この処理方法によれば、工業
廃水中に溶解した重金属は水性スラリーとして沈殿され
、このスラリーは沈降されると、廃水から容易に分離で
きる固体を比較的高いパーセントで含むスラッジを生成
する。浄化した廃水は限ら、れた量の溶解重金属を含む
が、このような量は充分に低く、水性生物に対して無毒
であり、人間に対して危険性がなく、工業プロセスに対
して毒性を示さない。この浄化した水は、工業プロセス
において再循環され、又は汚染の危険性がないので、地
表水に放流される。本発明の場合、廃水はキャリヤーの
表面に吸着された中和剤と所定時間混合され、これによ
り廃水のＰＨを所望の範囲に調整し、このＰＨ範囲にお
いて重金属の全部ではないが、大部分が固体粒子の水性
スラリーの形で沈殿され、前記固体粒子は沈降されるこ
とによシ、少なくとも１０重量％の固体を含有すること
を特徴とするスラッジを生成する。廃水中における重金
属の再溶解は、完全に防止することはできないけれども
、最小限に抑えられる。

この明細書において、スラリーとは沈殿した固体を含む
希薄含水混合物のことである。スラッジとは少なくとも
ｌＯ重Ｉ！：％の固体を含む濃縮固体物質のことであり
、これは所定時間スラリーを放置し、沈殿した固体をス
ラリーから沈降させることにより生成される。

鉄、マンガン、銅、ニッケル、すす、亜鉛、鉛、カドミ
ウム、水銀、セレンのような重金属カチオンの１つ以上
及び硫酸塩、炭酸塩及びフッ化物のような平衡している
アニオンを溶液の形で含む工業廃水は、本発明の方法に
よって処理される。

廃水がヒ素を含む場合、このヒ素は可溶性の鉄又は鉛の
存在の下で沈殿される。

第１図において、キャリヤーの粒子と水とから成る懸濁
液及び中和剤の懸濁液又は水溶液が第１反応器（反応器
「Ａ」）に導入される。この反応器には、懸濁液を混合
するために撹拌器Ｍが設け。

られている。中和剤の全部ではないが、大部分は殆んど
即座にキャリヤーの粒子の表面上に吸着される。吸着は
殆んど即座に行なわれるので、第１反応器における滞留
時間は大変短かく、例えば１〜２分である。中和剤はア
ルカリ金属化合物又はアルカリ土金属化合物であシ、例
えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、石灰石、ドロマイト石灰９石灰、炭酸カルシウム等
であ・る。キャリヤーは砂、シリカ、アルミナ、重金属
酸化物１本発明において生成された再循環用スラッジ等
の粒子である。キャリヤー、吸着した中和剤及び廃水は
、はぼ同時に第２反応器（反応器「Ｂ」）に導入される
。充分な量の中和剤が第１反応器から第２反応器に加え
られ第２反応器中の廃水のＰＨを約２．５〜５．０から
約８．４〜１０．６の範囲内に調節する。中和剤は分散
され且つ部分的に又は全体的に溶解されるように、充分
に小さな粒度、例えば約３１（約ｌ／８インチ）以下の
粒度を有する。キャリヤーは例えば１００パーセント・
マイナス・２８メツシユ〜１００パーセント・マイナス
・３２５メツシユの範囲内の粒度を有する。キャリヤー
は、廃水のＰＨを望ましい水準Ｋ１８節するために必要
な中和剤の全部ではないが大部分を吸着するのに充分な
表面積を有していなければならない。前記の円範囲内に
おいて、重金属の全部ではないが大部分が酸化物及び水
酸化物として沈殿される。さらに、カルシウム含有化合
物が中和剤として使用され、廃水中に溶解された可溶性
の塩が不溶性のカルシウム化合物として沈殿される場合
、これらカルシウム化合物はスラッジの一部として沈殿
される。即ち、これらはスラリー又はスラッジ中に含ま
れる粒子の表面上に沈着する。第２反応器における廃水
及び中和剤の滞留時間は、重金縞の殆んど全部及び不溶
性の塩を沈殿させるのに充分な時間でなければならない
。第２反応器において、１分間のわずかな滞留時間を採
用することができるが、約３分の滞留時間を使用するこ
とが好ましく、１０分の滞留時間はよシ好ましい。第１
図に示されるように、廃水溶液と中和剤−キャリヤー懸
濁液とを混合するために、第２反応器には撹拌器鳩が設
けられている。

第２反応器におけるスラリーは固体分離器、例分離器内
において所定の時間、例えば約４．０分間放置され、シ
ックナーの底に固体を沈降させ、スラッジを生成する。

このスラッジは少なくとも１０重量−の固体を含有し、
また５０重量％もの固体を含むこともある。スラッジは
底部における出口を通ってシックナーから除去される。

殆んど固体を含まない浄化した水は、シックナーの上部
からオーバーフローとして除去される。浄化した水は問
題にならない程の量の溶解した重金属を含んでおり、プ
ラントに再循環され、又は外部に放流される。

第２反応器において重金属及びカルシウム塩を沈殿させ
る反応は、キャリヤー−中和剤の表面上において、又は
これら面に非常に接近して、例えば表面から０．０１−
以下の距離以内において起るのではないかと推測される
。これらの距離における溶液のＰＨは９．０〜１２．０
の範囲内にある。キャリヤーの表面からさらに遠い距離
における溶液のＰＨは塩基性が減少するが、場合によっ
ては塩基性を保持し、８．４〜１０．６内にあることも
ある。

第二鉄が工業廃水中に存在する場合、この第二鉄は約３
．５〜５．０のＰＨ範囲内において沈殿される。

従って、濃縮スラッジが得られる場合、第二鉄を含む酸
性廃水は、大部分の第二鉄を沈殿させるためにＰＨを３
．５〜５．０に調節し処理されなければならない。殆ん
どすべての第一鉄は７〜８．４のＰＨ範囲において酸化
され、沈殿される。また殆んどすべての第−畝は、９．
０のＰＨにおいて酸化されることなく除去できる。溶解
した鉄を大量に含む工業廃水の中和の際に形成されたス
ラリーは、固体含有曖が高く、プロセスにおいて再循環
できる。なぜならばこれら固体は中和剤用のキャリヤー
として作用するからである。明らかに、第２反応器にお
ける中和の初期段階においては、すべての中和剤が使用
されるわけではない。この結果、スラッジが再循環され
る時、未反応の一部の中和剤も再循環され、この未反応
中和剤は緩衝剤のように作用し、第２反応器におけるＰ
Ｈの変化を防止する。

廃水中の鉄は、他の重金属の沈殿を促進する。

通常、溶解した重金属の一部はＰＨ９において沈殿＝を
開始するが、鉄の存在の下では、ＰＨ８〜８，４で沈殿
が開始する。処理した廃水の１は約８．４〜１Ｏ９６で
あるので、廃水を地表水に放流する前に、地表水に放流
する水の条件を規定している連邦及び州の基準の要件を
満足させるために、処理した廃水に少量の酸性物質を時
々加えて、に値を放流許容水準まで戻さなければならな
い。

沈殿方法の正確な機構は知られていないが、重金属はキ
ャリヤー−中和剤の表面上に結晶格子の一部として沈殿
されること、及び沈殿が連続的に生じる時、重金属の多
層が中ヤリャ一中和剤上に連続的に沈着することが推定
される。このことは、不溶性カルシウム塩の場合にも言
えることである。

第２図は商業的に実施されている先行技術の中和方法と
、本発明の中和方法との比較を示すグラフである。この
グラフは両者の方法における重金属の沈殿に及はすＰＨ
値の作用を示している。商業的に使用されている中和方
法の場合を表わす曲線は、ｒｃＪによって明示され、ま
た本発明の方法を表わす曲線はｒＮＪによって明示され
ている。

２．４のＰＨを有し、且つ重合端の銅、カドミウム。

ニッケル、鉛及び亜鉛をそれぞれ約５咋戸（ここでｐｐ
ｍとは、特にことわりがなければ百方分率を意味するも
のとする）含有する廃水が第２反応器に導入され、ここ
で廃水は、キャリヤーとしての循環用スラッジの粒子を
含むスラリー及び吸着した中和剤としての水酸化カルシ
ウムと混合された。

アルカリ性混合物が使用されて、廃水のＰＨを連続的に
９　、９，５　、１０及び１０．５に調節した。これら
の各調節工程の間に、廃水及びスラリーを約３０分間放
置することにより生成したスラッジが、試料として採取
され、分析された。ＰＨ９において、廃水は本質的に０
、即ち測定可能限度以下の鋼含有量、約１２ｐ戸のカド
ミウム含有量（Ｎ−Ｃｄ）、約０．７戸のニッケル含有
ｔ（Ｎ−Ｎｉ）、約０．０２２　％の亜鉛含有１（Ｎ−
Ｚｎ）及び約０．．１ｐＰの鉛含有量（Ｎ−ｐｂ）を有
することがわかった。ＰＨ９，５において、重金属含有
量は、グラフに示されているように低下した。ＰＨ９ｊ
において沈殿した鉛の一部が、ＰＨ・１０．１において
溶液中に再溶解した。また、ＰＨ１０，１において、カ
ドミウム含有量は約０．１３ｕに減少し、ニッケル及び
亜鉛含有量はｏ、ｏｔｐｐｍ未満に減少した。ＰＨ１０
，４において、カドミウム含有量は０．０４胸に減少し
たが、鉛の残りの少量が再溶解し、鉛含有量は０．１８
＄−まで増加した。

現在商業的に利用されている中和方法に比べて、本発明
の中和方法による低いＰＨ値における工業廃水からの重
金属の除去の効果は、第２図のグラフにおける斜線部分
Ａ−Ｃｄ　、　Ｂ−Ｎ１　、　Ｄ−Ｆｂ及びＥ−ＺｎＫ
よって示されている。

これに対して、先行技術の中和方法には、キャリヤーを
用いずに、同じ溶液のＰＨを調節する中和剤として水酸
化カルシウムスラリーを使用した。

溶液のＰＨは前記の方法の場合と同様の値に調節された
。ＰＨ３において、銅含有量（Ｃ−Ｃｕ）は約０．０４
３戸に減少し、カドミウム含有ｉｉ　（Ｃ−Ｃｄ　）Ｆ
ｉ４６ｐ戸に減少し、ニッケル含有量（Ｃ−Ｎｉ）は３
３′ｐｙｒ１に減少し、鉛含有量（Ｃ−Ｐｂ）は２．２
戸に減少し、さらに伊鉛含有緻（Ｃ−Ｚｎ）は１３ｐｐ
ｍに減少した。ＰＨ９，５において、銅含有量は０．０
１−未満に減少し、カドミウム含有量は９ｐ′ｙｎに減
少し、ニッケル含有量は０．４３　ｐ］１Ｘｔｌに減少
し、鉛含有量は０．１４　ｐＩＸＩＩＩに減少し、さら
に亜鉛含有量は０．０１８７ｐ！１に減少した。

ＰＨＩＱにおいて、カドミウム含有量Ｆｉ１．７ｖｙｎ
に減少し、ニッケル含有量は０．０４４　ｐＰＫ減少し
、鉛の一部が溶液中に再溶解したために、鉛含有量は０
．２０Ｗに増加し、亜鉛含有量は０．０１　Ｅ）１１１
１未満になった。溶液のＰＨを１０．４に調節した結果
、鉛がさらに再溶解し鉛含有量は０．５３１）１１Ｘｎ
に増加し、亜鉛の一部が再溶解し亜鉛含有量は０．０１
５　ｐＰに増加したが、カドミウム含有量は０．４５　
ｖｙｎ　Ｋ減少した。ＰＨ１１，２５において、カドミ
ウム含有量は０．０５　ｐＰに減少したが、この含有量
は、本発明の方法によってＰＨ１０，４において処理さ
れた溶液のカドミウム含有量より＾い。同様に、ＰＨ１
１，２５において、鉛含有量は３．５−に増加し、亜鉛
含有量は０．０９５ｖｙｎに増加した。

廃水が高濃度の可溶性重金属、炭酸塩、硫酸塩又はフッ
化物イオンを含む時、本発明の方法の開始時に生成され
たスラッジの一部は第１反応器に再循環することができ
、これは中和剤のキャリヤーとして作用する。この場合
、キャリヤーとして他の物質を加える必要はない。存在
する第二鉄イオン及び第一鉄イオンは、４．０〜８．２
の範囲内のＰＨにおいて要求限度未満の含有量まで減少
する。前記したように、第一鉄イオン及び／又は第二鉄
イオンは共沈物質として作用し、通常使用されるＰＨよ
りも低いＰＨ値で重金属の除去を可能圧する。

前記において推測されたように、カルシウム塩、特に硫
酸塩は、スラリー中の固体の表面上に沈着されて廃水か
ら除去される。この結果、固体がスラッジから沈降する
時、これらカルシウム塩もまた沈降し、スラッジと共に
廃水から除去される。

従来の方法の場合、このようなカルシウム塩は、通常、
この塩を含む溶液を保持し且つ輸送するために使用する
装置、例えばシックナー、ポンプ及びパイプの表面上に
層状に沈着される。このような層状沈着物は極端に除去
しに＜＜、この除去のためには系を操業停止することが
必要である。

本発明の方法は、廃水からマンガンを除去する際には通
常の中和方法より一層効果的である。３０ｐの鉄、１３
ｐｐｎのマンガン及び１５０ｐＰの炭酸塩を含み且つ６
．４のＰＨを有する酸性坑道排水（ＡＭＤ）が、本発明
の方法及び通常の中和方法によ多処理された。ＡＭＤ廃
水の流量は３００ＣＣ１５＋であった。本発明の方法に
より生成された約２５重量嗟の固体を含むスラッジが、
系において再循環され、中和剤のキャリヤーとして作用
した。０．３重量−の水性石灰スラリーが第１反応器に
おいて再循環スラリーと混合された。この混合物は第２
反応器においてＡＭＤに添加された。ＰＨ７，８におい
て、流出液は７．５戸のマンガンを含んでいた。ＰＨ８
，４において、ＡＭＤのマンガン含有量は２．５−まで
低下し、ＰＨ９において、・流出液はｏ、ｉ−未満の鉄
、１．ＯＦＥｍ未満のマンガン及び２０１）Ｉｌｎ未満
の炭酸塩を含んでいた。

これに対して、通常の中和方法によって処理された同じ
ＡＭＤは、同等の重金属及び炭酸塩の除去。を達成する
のに１０．０のＰＨ値を必要とした。

本発明の工程において生成されたスラッジを再循環し、
中和剤のキャリヤーとして使用する本発明の方法によれ
ば、溶解したマンガンが鉄の不在の下で廃水から容易に
沈殿される。例えば、石灰の０．５重量％水性懸濁液が
第１反応器において循環用スラッジと混合された。この
スラッジ−石灰懸濁液と、鉄は含まないが５咋−の溶解
マンガンを含む廃水とが第２反応器に導入された。充分
な量の中和剤が第１反応器に導入され、第２反応器にお
ける懸濁液のＰＨを８．８に調節した。混合物が撹拌さ
れ、８分後に、第２反応器から採取した試料が試験され
、０．１ｐＰ未満の可溶性マンガン含有量を有すること
がわかった。

通常の中和技術を使用した同様の試験において、２．０
　％の石灰スラリーが、キャリヤー上に吸着されること
なく、マンガン含有廃水に直接加えられた。廃水のＰＨ
が加算的に増加され、試料が各ＰＨ増加段階において中
和廃水から採取された。可溶性マンガンはＰＨ１３，ｇ
において４３−まで減少し、ＰＨ１Ｏ６０において０．
１き未満１で減少した。

特別な実施例において２．４のＰＨを有し、且つ各５ｇ
ｙｎのマンガン、鋼、カドミウム、ニッケル、亜鉛及び
２２００　ｐｐ！Ｉの硫酸塩さらに１７ｖｙｎのフッ化
物を含む酸性廃水が、本発明の方法によ多処理された０ １００メツシーの最大粒度を有するＣａ（ＯＨ）が廃水
に加えられ、０．５重量％の石灰懸濁液を生成した。

１００メツシーの最大粒度を有する砂が廃水に加えられ
、２０重量−の懸濁液を生成した。Ｃａ（ＯＨ）、のｏ
、ｏａｔ／分及び砂の５．０９７分の供給量で、２つの
懸濁液が同時に第１反応器にポンプにより供給された。

第１反応器において生成された水性石灰／砂懸濁液及び
酸性廃水が第２反応器に導入された。

第２反応器における混合物は１０．２のＰＨを有してお
り、この反応器において８分間放置された。約５．２重
量％の固体を含む水性スラリーはシックナーに流入され
た。スラリー中の固体はシックナーの底に沈降され、６
８重量−の固体を含むスラッジを生成した。スラッジの
試料は、分析によりスラッジの薄い嗜で被覆された砂で
あることがわかった。

このスラッジは１０重量−のマンガン、１０重量−の鋼
、１０重量−のカドミウム、１０重量−のニッケル及び
１０重量−の亜鉛を含んでいた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示す概略工程図である。 第２図は本発明の方法及び先行技術の中和方法に、よる
重金属の除去についての比較を示すグラブである。 Ｍ・・・攪拌器　　鴫・・・攪拌器 特許出願人　→しｑ社イールコ刊レクツン図面の浄書（
内容に変更なし） Ｐｉｔｙ、　／　　　　　　　　　　　　騰☆２吻曝Ｈ Ｆｔａ、　２ 第１頁の続き ０発　明　者　チャールズ・ジエー・スターナアメリカ
合衆国１８０１７ヘンシル ヴアニア州ベスレヘム・ピアノ オー・アベニュー１２８１ 手続補正書（自発） 昭和５７年１０月２日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件め表示 昭和５７年特　許　願第１３９０８０号２、発明の名称
　　工業廃水の処理 ３、゛　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 アメリカ合衆国１８０１６ペンシルヴ７ニア州ベスレヘ
ム　番地なし ベスレヘムスティールコーポレーション′委任状及び同
訳文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環境廃棄基準を満足する水準まで、廃水中に溶解し
   た重金属の量を減少させる廃水処理方法において： （−）　　キャリヤーと、中和剤の水性混合物とを第１
   反応器に導入して、キャリヤー−中和剤の水性懸濁液を
   生成し、 （ｂ）　　段階ｅ）において生成した水性懸濁液を第２
   反応器に送込み、且つほぼ同時に多量の重金属を含む廃
   水を加え、ただし前記重金属の量は環境廃棄基準を満足
   する水準よりも大きいものであり、 （Ｃ）廃水のＰＨを８．４〜１０．６の範囲に調節する
   のに充分な時間第２反応器において段階ｅ）の水性懸濁
   液と段階（ｂ）の廃水とを混合して、溶解した重金属の
   全部ではないけれども、少なくとも一部をスラリー中に
   おいて固体として沈殿させ、 （ｄ）　　段階（０）において生成した水性混合物を固
   体分離器に送込み、 （ｅ）　　スラリー中の固体が固体分離器の底に沈降す
   るのに充分な時間混合物を固体分離器中に放置して、固
   体含有量の高いスラッジを生成し、 （ｆ）　　このスラッジを固体分離器の底から取出し、
   （２）固体分離器の上部から溢れる浄化した水を外部水
   域に放流することから成る廃水処理方法。 ２、キャリヤーがシリカ、砂１重金属酸化物、アルミナ
   及びスラッジから成る群よシ選ばれた少なくとも１つで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃水
   処理方法。 ３、中和剤が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭
   酸カルシウム、石灰石、酸化カルシウム、ドロマイトお
   よび炭酸マグネシウムから成る群より選ばれた少なくと
   も１つの中和成分の水性混合物であることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の廃水処理方法。 ４、キャリヤーが砂であることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の廃水処理方法。 ５　キャリヤーがスラッジであることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の廃水処理方法。 ６、中和剤が水酸化カルシウムの水性懸濁液であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の廃水処理方法
   。 ７、　中和剤が炭酸カルシウムの水性懸濁液であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の廃水処理方法
   。 ８、不溶性カルシウム塩が段階（ｅ）において重金属と
   共に沈殿することを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の廃水処理方法。 ９、中和剤が水酸化ナトリウムであることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の廃水処理方法。 １０、段階（ａ）において生成された水性懸濁液と段階
   （１））の廃水とが、少なくとも１分間第２反応器中第
   １項記載の廃水処理方法。 １１、段階（ｅ）において生成されたスラッジが、１０
   〜５０重量％の固体を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の廃水処理方法。 １２、段階（ｅ）において生成されたスラッジが、１０
   〜５０重量−の固体を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第８項記載の廃水処理方法。 １３、環境廃棄基準を満足する水準を越える多量の溶解
   した重金属を含む廃水を処理して、重金属を固体含有ス
   ラリーとして沈殿させ、固体分離器中にスラリーを保持
   している時に、前記固体を固体含有量の高いスラッジと
   してスラリーから分離することにより、環境廃棄基準を
   満足する水準まで、そのような溶解した重金属の量を減
   少させる方法において： （ａ）シリカ、砂１重金属酸化物、アルミナ及びスラッ
   ジから本質的に成る群よシ選ばれたキャリヤーの粒子と
   、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カルシウム
   、石灰石、酸化カルシウム、ドロマイト及び炭酸マグネ
   シウムから本質的に成る群より選ばれた少なくとも１つ
   の中和剤の水性混合物とを第１反応器において所定時間
   混合して、水性懸濁液を生成し、 （ｂ）この水性懸濁液を第２反応器に送込み、且つほぼ
   同時に溶解した重金属を含む廃水を加え、 （Ｃ）第２反応器において、第１反応器からの充分な量
   の中和剤を廃水と混合し、水性混合物のＰＨを約８．４
   〜１０．６に調節し、これにより重金属の大部分を固体
   含有スラリーの形で沈殿させ、 （ｄ）　　第２反応器において生成された混合物を固体
   分離器に送込み、 ＜ｅ＞　　固体分離器内において段階（ａ）の混合物を
   所定時間混合して、スラリー中の固体を沈降させ、固体
   含有量の高いスラッジを生成し、（ｆ）　　固体分離器
   からスラッジを取出し、（ｇ）　　固体分離器の上部か
   ら溢れる浄化した水を放流することから成る廃水処理方
   法。 １４、水酸化ナトリウムが段階（ａ）の中和剤として使
   用されることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
   の廃水処理方法。 １５、石灰が段階（ａ）の中和剤として使用されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の廃水処理方
   法。 １６、不溶性カルシウム塩が段階（Ｃ）の重金属と共に
   沈殿されることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記
   載の廃水処理方法。 １７、砂がキャリヤーとして使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項記載の廃水処理方法。 １８、段階（ｅ）において固体分離器中で生成されたス
   ラッジの一部がキャリヤーとして系に再循環されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の廃水処理方
   法。 １９　　段階（ｅ）において生成されたスラッジが１０
   〜５０重ｔ％の固体を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１３項記載の廃水処理方法。 ２０゜凝集剤が段階（ｅ）のスラリーに添加されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃水処理方法
   。 ２１、凝集剤が段階（ｅ）のスラリーに添加されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の廃水処理方
   法。